Среда, 13.11.2024
Космическая погода на текущий час
Вход в систему не произведен
 Войти /  Регистрация

Секция Совета РАН по космосу

< Запущен европейский межпланетный зонд Hera
08.10.2024 23:29 Давность: 35 days
Категория: Экзопланеты
Количество просмотров: 98

У планеты GJ 9827 d атмосфера из водяного пара



Наблюдения транзитов океаниды GJ 9827 d на NIRISS/JWST показали, что ее атмосфера лишена облаков и состоит преимущественно из водяного пара, ее средняя молекулярная масса равна 18.


Владислава Ананьева

В Солнечной системе отсутствуют планеты с радиусами от 1 до 3.8 радиусов Земли, однако у других звезд они встречаются очень часто. Как правило, планеты с радиусами 1.0–1.5 радиусов Земли имеют железокаменный состав, планеты с радиусами 2.5–3.8 радиусов Земли являются уменьшенными аналогами Урана и Нептуна с преимущественно водородно-гелиевыми атмосферами, а среди планет с радиусами 1.6-2.4 радиусов Земли должно быть много водных миров (океанид, или супер-Ганимедов). К сожалению, зная только массу и радиус планеты, невозможно однозначно определить ее физическую природу, потому что одну и ту же среднюю плотность могут обеспечить разные варианты химического состава. Для того, чтобы определить, является ли планета мини-нептуном или океанидой, необходимо изучить ее атмосферу.

Планета GJ 9827 d была представлена в 2017 году. Телескоп «Кеплер» в рамках расширенной миссии K2 обнаружил у позднего оранжевого карлика GJ 9827 (K2-135) три транзитные планеты с орбитальными периодами 1.209, 3.648 и 6.202 суток и радиусами 1.64 ± 0.22, 1.29 ± 0.17 и 2.08 ± 0.28 радиусов Земли, соответственно. В 2018 году удалось уточнить их радиусы и оценить массы. По последним данным, масса внешней планеты GJ 9827 d составляет 3.0 ± 0.6 масс Земли, радиус – 1.98 ± 0.11 радиусов Земли, эффективная температура (в предположении альбедо, равного 0.3) – 618 ± 12 К. 

В 2023 году «Хаббл» обнаружил в атмосфере GJ 9827 d водяной пар. Однако оставалось неясным, является ли этот водяной пар небольшой примесью к водородно-гелиевой атмосфере при условии, что планета окутана высотными облаками, или является основной атмосферной составляющей при отсутствии высотных облаков. 

7 октября 2024 года в Архиве электронных препринтов появилась статья, посвященная наблюдениям транзитов GJ 9827 d с помощью инструмента NIRISS на борту JWST. Авторы пронаблюдали два транзита, случившиеся 10 и 16 ноября 2023 года, в лучах с длиной волны от 0.6 до 2.85 мкм. 

Трансмиссионный спектр GJ 9827 d, полученный NIRISS/JWST (показан пустыми кружками с черными барами ошибок) и его сравнение с различными атмосферными моделями. В спектре видны многочисленные полосы водяного пара. Учтено возможное влияние на трансмиссионный спектр звездных пятен.

Сравнение полученного спектра с атмосферными моделями показало, что атмосфера GJ 9827 d состоит преимущественно из водяного пара, каких-либо других составляющих (метана, аммиака, угарного газа и т.д.) не обнаружено. Впрочем, верхние пределы на углекислоту и угарный газ довольно мягкие. Средняя молекулярная масса атмосферных газов составила 18.0 +0.2/-0.6. По всей видимости, атмосфера безоблачная, или облака расположены глубже того уровня, который просвечивается при получении трансмиссионного спектра. Никакого увеличения глубины транзита в линии гелия 1083 нм не зафиксировано, это подтверждает вывод, что атмосфера GJ 9827 d является вторичной.

Океанида GJ 9827 d остается интересной целью для дальнейших исследований. В ближайшее время будут проведены наблюдения транзитов этой планеты с помощью NIRSpec/JWST на более длинных волнах инфракрасного диапазона, где находятся полосы углекислоты, угарного и сернистого газов. Это позволит существенно уточнить состав атмосферы GJ 9827 d и даже сделать выводы о составе ее мантии.

Источник: https://arxiv.org/pdf/2410.03527


Комментарии

Комментарии

Вход в систему

Введите имя пользователя и пароль для входа в систему:
Вход в систему

Забыли пароль?

Коронограф

Прибор, позволяющий в любой момент времени, а не только во время затмения Солнца, наблюдать солнечную корону (см. Солнца, корона), называется коронографом. Дело в том, что повседневным наблюдениям короны мешает... [далее]

Rambler's Top100